Optique Adptative

Pages: 9 (2133 mots) Publié le: 11 janvier 2015
Imagerie à haute résolution angulaire et applications
Synthèse et analyse de publication :

“Adaptive Optics on a 3.6-m telescope: results and performance”
Astronomy & Astrophysics
Augustin Colas, Chi Hak Uy

Introduction
Le développement de l’optique adaptative a été un enjeu clé de l’observation astronomique
dès les années 1950. Grâce à de tels systèmes, les télescopes ont lapossibilité de s’affranchir
des imperfections du front d’onde, liés à la perturbation atmosphérique. En récupérant les
fronts d’onde sur un miroir déformé en fonction de la forme du front d’onde, on peut
« annuler » la différence de marche introduite arbitrairement par l’hétérogénéité de l’indice du
milieu traversé par le front d’onde. Cette hétérogénéité correspond à des processus aléatoires
detourbillonnement et de différences de températures : ces phénomènes sont tout à fait
parasites par rapport à l’observation des phénomènes astronomiques et perturbent
profondément la qualité des images obtenues.

Enjeux
L’importance de l’optique adaptative.
Parmi les détériorations des images obtenues par un télescope, on peut mettre en avant deux
principales pertes de qualité. D’une part, lesimages formées par un télescope sont
naturellement limitées en qualité par le minimum de diffraction. Les lois de la lumière
imposent à un télescope, même idéal, d’avoir une réponse impulsionnelle imparfaite. En ce
sens, l’observation d’un point ne sera pas un point mais une tâche d’Airy. Cette tâche vient
Imagerie à haute résolution – Livrable final – Augustin Colas & Chi Hak Uy

1 simplement de la diffraction qui s’opère lors du passage de la lumière de l’étoile dans
l’ouverture du télescope.
D’autre part, les mouvements d’air, les turbulences atmosphériques déforment le front d’une
onde lumineuse émise par une étoile. De manière aléatoire, les turbulences génèrent des écarts
de l’indice de réfraction de l’air, retardant par conséquent certains photons. Cette déformation
dufront d’onde est fortement ressentie par le télescope et a pour effet de lourdement flouter
l’image obtenue malgré le minimum de diffraction.

A gauche : image d’un satellite obtenue en ne considérant que le phénomène de diffraction
A droite : image d’un satellite obtenue en considérant à la fois la diffraction et les
turbulences1
Alors que le minimum de diffraction est une contraintephysiquement intouchable, les
perturbations ne sont qu’un état de fait et ne viennent pas de la nature fondamentale de la
lumière. En ce sens, il est possible de mettre au point un système qui permette de s’affranchir
de la détérioration la plus importante : les turbulences. Le principe est simple et sera détaillé
par la suite. Il s’agit grossièrement d’anticiper la déformation du front d’onde enajustant la
forme du miroir du télescope sur l’onde incidente.

1

Source : images obtenues lors du TD de la même matière

Imagerie à haute résolution – Livrable final – Augustin Colas & Chi Hak Uy

2

L’impact de l’informatique
Les principes de l’optique adaptatives ont été mis en avant autour des années 1950 (Horace
W. Babcock, « The Possibility of Compensating Astronomical Seeing »,Octobre 1953) ; mais
la publication étudiée correspond à la première réelle étude de performance d’un système
réellement déployé. COME-ON a été le premier système d’Optique Adaptative à obtenir des
résultats aussi lors de son utilisation, d’abord sur le télescope de Haute Provence puis sur le
télescope de La Silla au Chili. Les résultats obtenus sont les premiers à avoir des images dont
larésolution se rapproche de la limite de l’optique adaptative : le minimum de diffraction.
Autrement dit, il a fallu attendre 36 ans (1953 : proposition théorique de W.H. Babcock ;
1989 : mise au point de COME-ON sur le télescope de Haute Provence) pour obtenir des
résultats à la hauteur de la théorie

.
Le système COME-ON, déployé sur le télescope de La Silla et premier télescope au monde à...
Lire le document complet

Veuillez vous inscrire pour avoir accès au document.

Vous pouvez également trouver ces documents utiles

  • Optique Adptative
  • Optique
  • Optique
  • Optique
  • Optique
  • Optique
  • optique
  • Optique

Devenez membre d'Etudier

Inscrivez-vous
c'est gratuit !